[发明专利]超声波眼科测量装置及方法

权利要求书

1.一种超声波眼科测量装置，包括超声换能器，其特征在于，还包括：

控制单元，包括相互连接的MSP430单片机和CPLD芯片；

超声波发射单元，其输入端连接CPLD芯片的输出，输出端连接至超声换能器；

超声波接收单元，其输入端连接超声换能器，输出端连接至CPLD芯片；

数据采集单元，包括依次连接的滤波电路、A/D转换电路及FPGA芯片，滤波电路的输入连接超声波接收单元的输出，FPGA芯片的输出端连接至MSP430单片机的输入端；

显示单元，与MSP430单片机的输出端相连接；以及

按键单元，连接至MSP430单片机的输入端。

2.根据权利要求1所述的超声波眼科测量装置，其特征在于，所述超声波发射单元包括微分电路，其输入端连接CPLD芯片的输出，将矩形波转换为尖脉冲波。

3.根据权利要求1所述的超声波眼科测量装置，其特征在于，所述超声波接收单元包括放大电路和比较电路，放大电路的输入端连接至超声换能器的输出，输出端连接至滤波电路；比较电路的输入端连接放大电路的输出，输出端连接至CPLD芯片。

4.根据权利要求3所述的超声波眼科测量装置，其特征在于，所述比较电路包括TL3016比较器。

5.一种采用权利要求1～4任一项所述的超声波眼科测量装置进行测量的方法，其特征在于，包括步骤：

a)将超声波眼科测量装置的测量探头正确放在人体角膜上；

b)由控制单元的MSP430单片机输出固定宽度的发射脉冲至超声波发射单元，并触发测量探头中的超声换能器发射超声波；

c)超声波经过人体角膜反射后由超声换能器输出至超声波接收单元，经过放大电路放大后，其中一路反射波输出至比较电路，另一路输出至数据采集单元；

d)在超声波发射的同时启动时钟脉冲，由比较电路输出的反射波控制CPLD芯片输出计数脉冲至MSP430单片机；

e)由MSP430单片机对所述时钟脉冲和计数脉冲进行数据处理，经转换得到眼角膜的厚度和眼轴长度，并通过显示单元进行显示。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述步骤c)中，反射波经数据采集单元的滤波电路滤波后，送入A/D转换电路转换为数字信号，输出至FPGA芯片存储，由FPGA芯片缓冲给MSP430单片机，并将采样所得到的波形通过显示单元进行显示。

7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述步骤d)中，CPLD芯片包括两组计数器，分别输出两组计数脉冲至MSP430单片机。

8.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述步骤b)中，MSP430单片机发出的发射脉冲，经CPLD芯片和微分电路后变成宽度极窄的脉冲信号触发超声换能器发射超声波。

9.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括步骤：f)如果测量探头接触人体角膜3秒后未测量到数据，则超声波眼科测量装置发出长鸣音以提示测量探头必须离开角膜，避免角膜的损伤；如果在3秒内测到角膜厚度和眼轴长度值，则超声波眼科测量装置发出短鸣音以提示测量成功，可以进行下一次测量。

10.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括步骤：g)如果超声波眼科测量装置在10分钟内未检测到任何操作的话，则自动关机。